Question

Два баллона объёмами 10 л и 19 л содержат 607 г первого газа и 793 г второго газа соответственно при температуре 21°С. Какое давление (в МПа) установится п баллонах, если их соединить между собой? Температуру газов считать неизменной. Первый газ аргон, второй газ хлор.

Answer 1

Ответ:

............

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при неизменной температуре для данного количества газа произведение его давления на его объём остаётся постоянным. Формула этого закона выглядит так:

P1 * V1 = P2 * V2

где P1 и V1 - давление и объём первого баллона с газом, P2 и V2 - давление и объём второго баллона с газом.

Давление можно выразить, зная массу и объём газа, а также используя универсальное газовое уравнение:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объём, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура газа.

Первый шаг - выразим количество вещества (моли) каждого газа:

n1 = m1 / M1 n2 = m2 / M2

где m1 и m2 - массы газов, M1 и M2 - их молярные массы. Для аргон и хлор соответственно:

M1 = 39.95 г/моль M2 = 35.45 г/моль

Теперь посчитаем объём каждого газа по их данным объёмам:

V1 = 10 л V2 = 19 л

Теперь, используя универсальное газовое уравнение, можем выразить давления:

P1 = n1RT / V1 P2 = n2RT / V2

Так как температура не меняется и газы соединяются, суммарное количество вещества n будет равно сумме количеств каждого газа:

n = n1 + n2

Теперь можем выразить суммарное давление P:

P = nRT / (V1 + V2)

Теперь осталось только подставить значения и решить уравнение:

Температура T = 21°C = 21 + 273.15 = 294.15 К R = 8.314 МПал/(мольК)

n1 = 607 г / 39.95 г/моль ≈ 15.2 моль n2 = 793 г / 35.45 г/моль ≈ 22.38 моль

P = (15.2 моль + 22.38 моль) * 8.314 МПал/(мольК) * 294.15 К / (10 л + 19 л)

P ≈ 38.15 МПа

Таким образом, давление в баллонах, когда их соединяют между собой, составит около 38.15 МПа.